package com.lzh.queue;

import java.util.Scanner;

/**
 * @author liuzhihao
 * @create 2021-10-10 18:40
 * 环形队列，照着敲的
 */
public class CircleArrayQueue {

    public static void main(String[] args) {

        // 测试
        System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例");
        // 创建一个队列对象
        CircleArray queue = new CircleArray(4); // 设置的4 ， 其队列的有效数据是3
        char key = ' '; // 接受用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Boolean loop = true;
        // 输出一个菜单
        while (loop) {
            System.out.println("s(show)：显示队列");
            System.out.println("e(exit)：退出程序");
            System.out.println("a(add)：添加数据到队列");
            System.out.println("g(get)：从队列取出数据");
            System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();;
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输出一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try{
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }

}

class CircleArray {

    private int maxSize; // 表示队列的最大容量
    // front 变量含义做一个调整：front就指向队列的第一个元素，也就是说arr[front]就是队列的第一个元素
    // front 的出事值 = 0
    private int front;  // 队列头
    // rear 变量的含义做一个调整：rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置，因为希望空出一个控件做为约定
    // rear 的初始值 = 0
    private int rear;   // 队列尾
    private int[] arr;  // 该数组用于存放数据，模拟队列

    public CircleArray(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }
    // 判断队列时是否满
    public boolean isFull () {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    // 判断队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    // 添加数据到队列
    public void addQueue(int n) {
        // 判断队列是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列满，不能加入数据");
            return;
        }
        // 直接将数据加入
        arr[rear] = n;
        // 将rear 后移,这里必须考虑取模
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }
    // 获取队列的数据，数据出队列
    public int getQueue(){
        // 判断队列是否为空
        if (isEmpty()) {
            // 通过抛出异常
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        // 这里需要分析出front是指向队列的第一个元素
        // 1.先把front 对应的值保存到一个临时变量
        // 2.将front后移，考虑取模
        // 3.将临时保存的变量返回
        int value = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }
    //显示队列的所有数据
    public void showQueue() {
        // 遍历
        if(isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空，没有数据");
            return;
        }
        // 思路：从front开始遍历，遍历多少个元素
        //
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    // 求出当前队列有效数据的个数
    public int size () {
        // rear = 1
        // front = 0
        // maxSize = 3
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示队列的头数据，注意不是取出数据
    public int headQueue() {
        // 判断
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空，没有数据");
            throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
        }
        return arr[front];
    }

}